基于量子點(diǎn)發(fā)光材料的新型顯示是國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，也是中日韓和歐美等國(guó)相互競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)業(yè)高地。為推進(jìn)高性能量子點(diǎn)發(fā)光器件的實(shí)際應(yīng)用，世界上多個(gè)科研院所和生產(chǎn)廠商正在從不同角度切入，力求取得重大理論和技術(shù)突破。

    近日，蘇州大學(xué)功能納米與軟物質(zhì)研究院廖良生教授、王亞坤副教授從實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)程有序且兼具高導(dǎo)電性的鈣鈦礦量子點(diǎn)薄膜入手，通過(guò)艱難的實(shí)驗(yàn)探索，提出了量子點(diǎn)表面調(diào)控新策略，在提升量子點(diǎn)發(fā)光效率及穩(wěn)定性方面取得重要突破，成功制備了兼具高發(fā)光效率和高穩(wěn)定性的量子點(diǎn)發(fā)光器件。

    所制備的鈣鈦礦量子點(diǎn)發(fā)光器件，在亮度為1000 nit的工作條件下可保持超過(guò)20%的外量子效率，且工作壽命相對(duì)提高100多倍，為同類(lèi)器件的最高值。

    該研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，制備長(zhǎng)程有序量子點(diǎn)發(fā)光薄膜，對(duì)于提升激子有效利用率和器件穩(wěn)定性至關(guān)重要。前期探索研究發(fā)現(xiàn)，雖然基于非有序鈣鈦礦量子點(diǎn)的發(fā)光器件可以實(shí)現(xiàn)較高效率，但是其中較小尺寸量子點(diǎn)的大比表面積會(huì)限制量子點(diǎn)-量子點(diǎn)間的載流子輸運(yùn)，導(dǎo)致在高亮度下，器件效率和穩(wěn)定性較差。

    基于此，廖良生教授課題組提出了一種雙配體協(xié)同策略，通過(guò)缺陷態(tài)鈍化策略與原位去除小尺寸量子點(diǎn)方法相結(jié)合的方式，成功制備了長(zhǎng)程有序、致密、均勻和無(wú)缺陷的薄膜，且其優(yōu)異性能在發(fā)光器件中得到驗(yàn)證。

    該工作不僅提供了一種長(zhǎng)程有序量子點(diǎn)薄膜的可控制備新方法，還首次在鈣鈦礦量子點(diǎn)體系中實(shí)現(xiàn)了高亮度-高效率-高穩(wěn)定性的有效統(tǒng)一。上述研究成果為高性能量子點(diǎn)顯示器件的實(shí)際應(yīng)用提供了新策略。

    相關(guān)成果于2024年5月8日在《Nature》期刊線上發(fā)表（DOI:10.1038/s41586-024-07363-7），蘇州大學(xué)功能納米與軟物質(zhì)研究院是論文的唯一通訊單位，王亞坤副教授為該文的第一作者，加拿大多倫多大學(xué)的Haoyue Wan為共同第一作者；廖良生教授為通訊作者。同時(shí)，王穗東教授課題組在薄膜遷移率表征方面提供了幫助。

長(zhǎng)程有序量子點(diǎn)薄膜示意圖

    文章題目：Long-range order enabled stability in quantum dot light-emitting diodes

    作者信息：Ya-Kun Wang# (王亞坤), Haoyue Wan# (萬(wàn)昊越), Sam Teale, Luke Grater, Feng Zhao (趙峰), Zhongda Zhang (張中達(dá)), Hongwei Duan (段宏偉), Muhammad Imran, Shui-Dong Wang (王穗東), Sjoerd Hoogland, Liang-Sheng Liao* (廖良生)